Пока есть связь

Глава 1

Папки из архива

Осенью 2024 года специалисты новгородского научно-производственного центра «Ушкуйник», разрабатывающего беспилотники с управлением по оптоволоконному кабелю, обратились к архивам советских разработок в области беспилотной авиации. Как сообщало издание Life.ru со ссылкой на ТАСС, они искали идеи, которые можно было бы применить сегодня.

В этом нет ничего удивительного, если понять, что именно привлекло их внимание. Старые расчёты и чертежи могут помочь ответить на вопросы, которые инженеры решают десятилетиями. Как заставить машину действовать без непосредственного участия человека? Что произойдёт, если связь с ним прервётся?

Эти вопросы вставали перед инженерами, создававшими телетанки в 1930-е годы. Позднее конструкторы разрабатывали беспилотные самолёты-разведчики, способные преодолевать тысячи километров. Сегодня над задачами управления и автономности работают создатели лёгких дронов.

Технологии меняются, но одна из ключевых проблем остаётся. Как обеспечить управление машиной, если канал связи может оборваться в любую минуту? Решение лежит в разных областях знаний. На помощь приходят радиофизика, навигация, оптика и математика.

Об этом и пойдёт речь дальше. Один из главных героев очерка – авиаконструктор Алексей Туполев. О его работе над беспилотными аппаратами знают гораздо меньше, чем о его участии в создании сверхзвукового пассажирского самолёта Ту-144.

Корни. Машина без человека

Идея отправить в бой машину без экипажа появилась гораздо раньше, чем можно подумать. В конце 1920-х годов в СССР начали испытывать танки с аппаратурой дистанционного управления. В 1929-1930 годах такие эксперименты проводили, в частности, на лёгком танке «Рено-ФТ» и танке Т-18, оснащённых аппаратурой радиоуправления.

Работы велись в Остехбюро, Особом техническом бюро по военным изобретениям. С 1921 года его возглавлял выдающийся советский инженер-изобретатель Владимир Иванович Бекаури. Телемеханика, то есть управление на расстоянии, постепенно выходила за пределы лабораторных экспериментов и становилась инженерной задачей.

Следующим шагом стало создание специализированного танка ТТ-18. Его аппаратура управления позволяла передавать шестнадцать команд. Столько «слов» знала машина. Для начала 1930-х годов это было серьёзным достижением. Оператор мог не просто остановить машину или изменить направление её движения, но и управлять другими её функциями.

Однако потенциал системы управления ограничивался самой машиной. Проблема ТТ-18 заключалась в том, что его «мозг» значительно опережал возможности тела – ходовой части лёгкого танка МС-1. Машина плохо держала прямой курс на неровной местности, её постоянно уводило в сторону. Оператору приходилось корректировать движение, посылая новые команды. Аппаратура могла управлять танком, но не могла отменить законы механики.

Испытания выявили и другие ограничения, поэтому дальнейшие разработки велись на базе подходящих танков. Одним из результатов этого направления стал ТТ-26, которым управляли дистанционно из обычного танка Т-26. В экипаже машины управления находились механик-водитель и оператор, передававший команды телетанку.

На случай потери радиосвязи предусматривался защитный механизм. Машина должна была остановиться и ждать восстановления связи. Однако остановка танка не решала ключевую проблему – автономное выполнение боевой задачи в случае потери связи с оператором.

В 1937 году Остехбюро пережило масштабную реорганизацию. После его преобразования в Особое техническое управление были созданы три самостоятельных научных института: НИИ-20, занимавшийся, в частности, радиотелемеханикой и сухопутным вооружением, НИИ-22, связанный с авиационным приборостроением, и НИИ-36, которому передали морскую тематику. В том же году Владимира Бекаури арестовали. Реорганизация проходила на фоне сталинских репрессий, но работы над рядом дистанционно управляемых систем продолжились.

В советско-финляндской войне 1939-1940 годов телетанки применили в боевых условиях на Карельском перешейке. Их задачей было, в частности, доставлять к укреплениям противника заряды взрывчатки. В составе телемеханической группы действовали танк управления и дистанционно управляемая машина. Оператор передавал команды по радио, оставаясь внутри танка управления.

Однако реальный бой оказался сложнее испытаний. Пересечённая местность, противотанковые заграждения и огонь противника ограничивали возможности телетанков. Дистанционное управление не гарантировало, что машина доберётся до цели, а потеря связи лишала оператора возможности полноценно контролировать её действия.

Корпус, гусеницы и оружие у машины были. Не хватало только одного – надёжного и стабильного канала между человеком и железом. С тех пор история повторяется. Боевую машину можно построить за относительно короткое время, а вот со связью всё сложнее. Тут нужна помощь науки.

Выборгский эксперимент поставил перед инженерами два вопроса. Обязательно ли оператор должен непрерывно управлять каждым движением машины? Может ли она сама пройти заранее заданный маршрут, если человек не способен передавать команды на всём протяжении пути?

Конструктор. Алексей Туполев

Один из путей решения проблемы выбрали конструкторы, работавшие под руководством Алексея Туполева. Если телетанку 1930-х годов требовались команды оператора, передаваемые по радио, то беспилотный летательный аппарат мог двигаться по заранее заданному маршруту. Для этого нужно было решить другую инженерную задачу – научить машину определять своё положение и придерживаться курса без непрерывного управления с земли.

Алексей Туполев родился 20 мая 1925 года в семье авиаконструктора Андрея Туполева. В 1942 году, когда ему стукнуло семнадцать лет, он пришёл работать в опытное конструкторское бюро своего отца. А в 1949 году окончил Московский авиационный институт.

Алексей Туполев прошёл путь от молодого инженера в отцовском конструкторском бюро до одного из руководителей советского авиастроения. В 1963 году он стал главным конструктором, а в 1973-м – генеральным конструктором ОКБ. В 1972 году получил звание Героя Социалистического Труда и возглавил ОКБ в качестве генерального конструктора. Он умер в 2001 году.

Известность его отца, великого авиаконструктора Андрея Туполева, нередко заслоняла достижения сына. Но во второй половине 1950-х годов Алексей Туполев получил возможность проявить себя в новом направлении. В 1957 году в конструкторском бюро создали отдел «К», занимавшийся разработкой беспилотных летательных аппаратов. Его возглавил Алексей Туполев. Одной из ключевых задач стала навигация. Аппарат должен был не просто лететь, но и сохранять заданный курс, даже когда оператор не мог непрерывно корректировать его движение.

Для этого использовали инерциальные навигационные системы. Они позволяли оценивать положение и движение аппарата по данным инерциальных датчиков. Но у такого способа был свой недостаток. Погрешности измерений и расчётов постепенно накапливались. Система напоминала часы, которые немного спешат или отстают. Поначалу ошибка незаметна, но со временем становится существенной. Дополнительные средства коррекции, в том числе астрономические, позволяли уточнять навигационные данные.

У этой задачи были две стороны. Первая заключалась в том, чтобы передавать аппарату команды: изменить курс, продолжить полёт, выполнить задание. Вторая – обеспечить движение по заданному маршруту, даже когда оператор не может непрерывно вмешиваться в полёт. Инерциальная система помогала решить вторую задачу. Она рассчитывала положение аппарата по данным о его движении. Но расчёт не был безошибочным, а сама программа не могла заранее предусмотреть все изменения обстановки. Поэтому отказ от постоянного радиоуправления не означал, что проблема управления была решена раз и навсегда.

Одним из проектов этого направления стал Ту-121. Хотя аппарат не пошёл в серию, наработки, полученные при его разработке, использовали в дальнейшей работе над беспилотными разведчиками. Следующим важным этапом стал Ту-123 «Ястреб» – сверхзвуковой разведывательный аппарат, принятый на вооружение в 1964 году.

Ту-123 выполнял полёт по заранее заданной программе. Он мог преодолеть значительное расстояние и провести разведку без непрерывного управления с земли. После выполнения задания возвращался не весь аппарат, а только его приборный отсек с разведывательной аппаратурой.

Такой подход позволял снизить зависимость аппарата от постоянного канала команд. Но здесь важно сделать оговорку. Заранее заданный маршрут не означал, что машина могла самостоятельно оценивать меняющуюся обстановку и выбирать новое решение. Аппарат следовал заложенной программе, а возможности вмешательства человека в ходе полёта оставались ограниченными. Инженеры уменьшили зависимость машины от постоянного канала команд, но не устранили все ограничения беспилотного полёта.

Позднее появились другие беспилотные разведчики – Ту-143 «Рейс» и Ту-141 «Стриж». Они различались размерами и назначением, но оба относились к новому этапу развития беспилотной авиации. Теперь речь шла уже не только о дальности полёта и точности навигации, но и о возможности возвращать аппарат после выполнения задания. Комплекс «Рейс» приняли на вооружение в 1976 году, а «Стриж» – в 1979-м. Работами над этими комплексами руководил конструктор Г. М. Гофбауэр.

В 1960-1970-е годы инженеры искали иной путь решения проблемы, с которой столкнулись создатели телетанков. Если радиосвязь ненадёжна, нужно сделать так, чтобы машина как можно меньше от неё зависела. Но у заранее заданной программы был предел. Она не могла учитывать всё, что менялось вокруг аппарата после старта. Пока полёт шёл по плану, машина могла действовать самостоятельно. Но если требовалось изменить задание или вмешаться в ход полёта, человеку снова нужен был канал связи с аппаратом.

Перелом. Когда стало можно

К 2008 году советский задел в области беспилотной авиации уже не отвечал многим требованиям современной войны. Августовский конфликт с Грузией стал переломным моментом для российских беспилотных систем. Он выявил нехватку современных аппаратов и ускорил поиск новых решений.

Проблема была не только в количестве беспилотников. Войскам требовались аппараты, способные своевременно добывать разведывательную информацию и передавать её тем, кто принимает решения. Сам полёт ещё не означал, что разведка состоялась. Данные нужно было доставить на землю, обработать и использовать. Техническая задача управления беспилотником превращалась в задачу организации всей системы связи и разведки.

Дальше развитие пошло по двум направлениям. О них и поговорим ниже.

Дорога первая. Купить и научиться

В 2009 году Россия приобрела у Израиля первую партию беспилотников, а позднее договорилась о локализации производства. Одним из результатов стало появление «Форпоста» – российской версии израильского Searcher Mk II. С 2010 года эти аппараты собирали на Уральском заводе гражданской авиации в Екатеринбурге.

К концу 2010-х в армии было около тридцати комплексов «Форпост». Это были не просто отдельные летательные аппараты. Комплекс включал несколько беспилотников и наземную станцию управления. Однако первоначальные машины собирали из импортных комплектующих. Поэтому освоение сборки ещё не означало полного контроля над технологиями, от которых зависела работа системы.

Следующим шагом стал «Форпост-Р». В Минобороны сообщали, что в этой модификации применили отечественные материалы, двигатель, бортовое радиоэлектронное оборудование, линии связи, наземную станцию управления и программное обеспечение. Отдельно отмечалась новая радиолиния. За изменениями стояла более широкая задача. Речь шла не только о создании работоспособного аппарата, но и об освоении производства ключевых элементов комплекса.

Освоить сборку и создать собственную технологическую базу – не одно и то же. Работа беспилотного комплекса зависит от взаимодействия множества компонентов и систем: бортовой электроники, навигации, средств связи, полезной нагрузки, программного обеспечения и наземной аппаратуры. Зависимость от импортных компонентов может сохраняться даже тогда, когда сам аппарат собирают в России. Поэтому переход к собственным комплексам был не одномоментной заменой зарубежных машин отечественными, а постепенным освоением целой цепочки технологий.

Важным результатом этого пути стало понимание масштаба задачи. Чтобы беспилотник работал как часть единого комплекса, недостаточно изготовить планер и установить двигатель. Нужно, чтобы навигация определяла положение аппарата, автоматика выполняла полётное задание, датчики собирали информацию, а каналы передачи данных доставляли её оператору. И всё это должно работать согласованно.

Дорога вторая. От испытаний к собственным системам

Параллельно продолжалась работа над отечественными аппаратами. Весной 2010 года первый заместитель министра обороны Владимир Поповкин публично заявил, что проведённые годом ранее испытания российских беспилотников завершились неудачно, хотя на разработку и испытания было потрачено пять миллиардов рублей. Его выступление стало одним из самых заметных свидетельств того, насколько остро стояла проблема.

Осенью 2010 года Сухопутные войска провели новые испытания отечественных беспилотников в Нижегородской области. Комиссию возглавлял главнокомандующий Сухопутными войсками Александр Постников. По итогам сравнительных испытаний Минобороны предложило закупить для опытной эксплуатации несколько комплексов, среди которых были «Орлан», «Ласточка» и «Элерон».

Одним из наиболее заметных результатов стал «Орлан-10», разработанный петербургским Специальным технологическим центром. Аппарат запускается с катапульты и способен находиться в воздухе до десяти часов. В описаниях комплекса указываются дальность применения с радиосвязью до 120 километров от наземной станции управления и дальность полёта в автономном режиме до 500-600 километров.

Это две разные характеристики. Первая описывает возможности работы с наземной станцией. Вторая – расстояние, которое аппарат способен преодолеть в автономном полёте. Если связь пропадает, беспилотник в определённых условиях может продолжать выполнение заранее заданной программы. Но оператор уже не может рассчитывать на тот же обмен данными в реальном времени. Возможность лететь и возможность полноценно взаимодействовать с машиной на расстоянии – не одно и то же.

Сам «Орлан-10» примечателен не только лётными характеристиками. Его разработчик работал также в области радиотехнических систем и радиоэлектронной борьбы. Иначе говоря, за созданием аппарата стояли специалисты, умеющие работать с эфиром. Речь идёт об исследовании радиосигналов, их обнаружении и воздействии на них. Для истории о канале связи это почти символично. Но дело не только в символе. Беспилотник действительно объединяет авиационные, радиотехнические и вычислительные задачи.

Здесь важно сделать оговорку. Радиолиния – лишь одно звено цепочки. Аппарат должен определить своё положение, выполнить полётное задание, собрать информацию и передать её на землю. Часть задач автоматика может решать самостоятельно, но это не отменяет необходимости обмениваться данными с оператором. Поэтому беспилотник правильнее рассматривать не как отдельную летающую машину, а как систему, в которой бортовая электроника, навигация, связь и наземное оборудование должны работать согласованно.

Что изменилось?

Сдвиг обеспечила не одна изобретённая деталь, а несколько технологических изменений, которые совпали по времени и усилили действие друг друга.

Первое – навигация

Для автономного полёта машине нужно знать, где она находится и куда движется. Раньше точные инерциальные системы навигации были сложными и дорогими. В их основе лежали гироскопы и акселерометры, позволяющие оценивать изменение положения и движения аппарата. Но любые измерения имеют погрешность. Небольшие ошибки постепенно накапливаются, и расчётная траектория начинает расходиться с действительной.

Развитие микроэлектромеханических систем (MEMS) позволило создавать компактные и сравнительно недорогие инерциальные датчики. В сочетании со спутниковой навигацией они сделали определение положения доступнее для небольших аппаратов. Спутниковая система сообщает, где находится беспилотник, а инерциальная помогает отслеживать движение между измерениями.

Данные разных датчиков можно объединить математически. Например, алгоритмы семейства фильтров Калмана сопоставляют измерения, учитывают их погрешности и рассчитывают наиболее вероятное положение аппарата. Это не устраняет ошибки полностью, но позволяет оценивать движение точнее, чем по показаниям одного датчика.

При этом зависимость от спутниковой навигации не исчезает бесследно. Если спутниковый сигнал становится недоступен, инерциальная система может продолжать работу, однако её погрешность со временем накапливается. Автономность не означает безошибочность. Она лишь даёт машине возможность действовать без постоянных подсказок извне.

Второе – энергия

Для небольших летательных аппаратов важна не только мощность двигателя, но и масса источника энергии. Распространение литий-ионных аккумуляторов, включая литий-полимерных, стало одним из ключевых факторов развития гражданских и коммерческих беспилотников. Для отдельных типов литий-ионных ячеек характерна удельная энергоёмкость порядка 150-250 ватт-часов на килограмм. Конкретные показатели зависят от химического состава и конструкции элемента.

У более ранних типов аккумуляторов, например никель-кадмиевых и свинцово-кислотных, соотношение запасаемой энергии к массе было заметно менее выгодным. Батарея утяжеляла аппарат, сокращала полезную нагрузку и время полета. Более лёгкие и энергоёмкие источники питания помогли изменить это соотношение. Небольшие электрические беспилотники получили возможность дольше оставаться в воздухе, не становясь при этом чрезмерно тяжелыми.

Для развития малых аппаратов это изменение оказалось особенно важным. Но аккумуляторы были только частью технологического сдвига. Одновременно совершенствовались электродвигатели, датчики, вычислительная электроника и системы управления. Один только новый источник питания не мог превратить простую модель в полноценный беспилотный комплекс.

Важно и то, что литий-ионные аккумуляторы особенно повлияли на небольшие электрические аппараты. У «Орлана-10», использующего двигатель внутреннего сгорания, другая энергетическая схема. Этот пример показывает, почему не стоит сводить развитие беспилотников к одному универсальному решению. Разные классы аппаратов развивались благодаря сочетанию разных технологий.

Третье – глаза и связь

Беспилотник нужен не ради самого полёта. Он должен что-то увидеть, измерить или обнаружить, а затем передать результат человеку либо сохранить данные для последующего анализа. Поэтому не меньшее значение имели развитие компактных камер и электронных датчиков, совершенствование вычислительных средств обработки информации, а также развитие цифровых каналов передачи данных.

Чем меньше и легче становились датчики и электроника, тем проще было разместить их на небольшом аппарате. Совершенствование цифровой обработки позволяло работать с изображениями и другой информацией, а развитие радиосистем способствовало передаче данных на землю. Но возможности связи всегда ограничены. Значение имеют расстояния, условия распространения сигнала, характеристики аппаратуры и объём передаваемой информации.

Здесь также необходимо различать три задачи. Первая – управление, когда оператор отправляет аппарату команды. Вторая – навигация. Машина определяет свое положение и выдерживает маршрут. И третья – передача полезных данных. Речь об изображениях, телеметрии и результатах наблюдения. Эти функции связаны между собой, но одна не заменяет другую. Аппарат может следовать заранее заданной программе, даже когда постоянный обмен командами с землёй невозможен. Однако без передачи данных оператор не получит новую информацию в реальном времени.

Так постепенно менялось само понятие беспилотника. Он переставал быть просто машиной, которой человек управляет на расстоянии и превращался в комплекс, где часть решений принимает автоматика, а часть задач выполняют бортовые датчики и вычислители. Человек задаёт цель, оценивает полученные данные и при необходимости вмешивается в ход работы.

Итог перелома

После 2008 года в России ускорилось развитие беспилотной авиации. Закупка зарубежных образцов сочеталась с испытаниями отечественных систем и освоением новых технологий. Этот процесс нельзя описать как мгновенный переход от неудач к успеху. Он включал в себя поиск технических решений, проверку их возможностей, перестройку производства и постепенное формирование собственной технологической базы.

Малые беспилотники стали возможны благодаря тому, что целый набор ранее дорогих или громоздких решений удалось сделать компактнее, легче и доступнее. Но прогресс в навигации не отменял ограничений связи, а увеличение времени полёта само по себе не гарантировало, что собранные данные дойдут до оператора. Каждая подсистема решала свою задачу, а полноценный результат возникал только тогда, когда они работали вместе.

Так история вновь возвращается к человеку и железу. Машина научилась дольше лететь самостоятельно, точнее определять своё положение и собирать больше информации. Но для совместной работы человеку и аппарату по-прежнему требовалось обмениваться данными. Автономность расширяла возможности машины и одновременно меняла роль связи, не делая её ненужной.

Нить между человеком и аппаратом стала сложнее. Теперь это не только команды, передаваемые по радиоканалу, но и навигационные измерения, программные алгоритмы, изображения, телеметрия и результаты обработки данных. Но смысл оставался прежним. Беспилотник мог действовать без постоянных указаний, однако связь по-прежнему определяла, насколько полно человек способен понимать происходящее и влиять на него.

Дуэль. Три нити

В противоборстве беспилотника и средств радиоэлектронной борьбы есть три важные нити: канал управления, канал передачи изображения и навигация. Это не три одинаковых радиоканала, но от каждой из них зависит, насколько эффективно машина может действовать и насколько хорошо человек понимает, что с ней происходит.

Старые туполевские разведчики летели по заранее заданному маршруту и собирали данные на борту. Им не требовалось постоянное радиоуправление в том же смысле, что лёгкому FPV-дрону, которым оператор управляет, ориентируясь на изображение с бортовой камеры. У такого дрона команды и видеопоток чаще всего передаются по радио, а навигация может зависеть от спутниковых сигналов. Радиоизлучение можно обнаружить, а радиоканал –пытаться подавить средствами РЭБ.

Противоборство напоминает шахматную партию. Каждое техническое решение создаёт преимущество, но одновременно ставит перед инженерами новую задачу. Стоит найти уязвимость одного канала, начинается поиск способа сохранить управление, передачу изображения или навигацию.

Первый ход – частоты

На первый взгляд всё кажется простым. Беспилотники используют радиоканал, а средства РЭБ создают помехи, мешающие обмену данными. Если помеха нарушает связь, оператор может потерять изображение или управление аппаратом. Что произойдёт дальше, зависит от конструкции беспилотника и заложенных в него режимов поведения.

Но противоборство никогда не сводилось к простому совпадению частот. Значение имеют характеристики самой радиолинии, условия распространения сигнала, расстояние и возможности средств радиоэлектронного противодействия. Развитие беспилотников поэтому сопровождалось поиском более устойчивых способов передачи команд и данных.

На какое-то время преимущество получает тот, чья система лучше справляется с изменившимися условиями. Однако это преимущество не бывает окончательным. Средства связи совершенствуются, следом меняются и средства борьбы с ними. Радиоканал становится не просто технической деталью, а одной из главных арен противостояния.

Второй ход – вернуть провод

Когда радиоканал оказался слишком уязвимым, появилось решение, которое на первый взгляд выглядит парадоксально. Специалисты предложили заменить беспроводную связь физической линией. Беспилотник несёт катушку с тонким оптоволокном, которое разматывается во время полёта. Команды управления передаются по кабелю к аппарату, а изображение и другие данные идут в обратном направлении.

По принципу передачи команд такое решение напоминает противотанковые ракеты с проводным наведением. Только здесь линия связи должна обеспечивать не только управление, но и передачу видеопотока, по которому оператор наблюдает за полётом.

У этого решения есть существенное преимущество. Радиопомехи не могут напрямую заглушить сигнал, проходящий по оптоволокну. Если управление и видео передаются по кабелю, беспилотник не излучает радиосигналов именно для этих целей, а обнаружить передачу данных средствами радиоразведки становится труднее.

Однако оптоволокно не делает аппарат невидимым или неуязвимым. Оно решает определённую задачу – защищает канал управления и передачи данных от радиопомех, но не отменяет необходимости навигации и не избавляет от физических ограничений. Сам беспилотник по-прежнему можно обнаружить другими способами.

За технологию приходится платить. Катушка и кабель добавляют массу, уменьшают доступную полезную нагрузку и влияют на лётные характеристики. Дальность применения ограничена длиной оптоволокна, а саму линию можно повредить или оборвать. Дрон получает устойчивый к радиопомехам канал связи, но вместе с ним и новую физическую уязвимость.

В России такие аппараты получили широкую известность в 2024 году. Один из наиболее известных примеров – «Князь Вандал Новгородский», разработанный новгородским научно-производственным центром «Ушкуйник». Его появление показало, что старая идея проводного управления может получить новое применение благодаря современным оптическим компонентам, компактной электронике и лёгким беспилотным платформам.

Но и здесь дуэль не заканчивается. Если обычный радиоканал можно попытаться подавить помехами, то против аппарата на оптоволокне нужны другие способы противодействия. Внимание смещается с поиска и подавления радиосигнала на обнаружение самого беспилотника и его дальнейшее сопровождение. В 2025 году задача обнаружения, сопровождения и нейтрализации оптоволоконных FPV-дронов стала темой отдельного инновационного конкурса командования трансформации НАТО.

Так одна технологическая уязвимость уступила место другой. Радиоканал заменили оптоволокном, и это помогло сохранить связь там, где эфир переставал быть надёжным. Но у нового решения появились собственные ограничения.

В этой дуэли нет единственного победного хода. Каждая технология отвечает на конкретную проблему, но не решает все проблемы сразу. Меняются материалы, электроника и способы передачи данных. Неизменной остаётся задача связать человека с машиной или дать машине возможность продолжать работу, когда эта связь нарушена.

Третий ход. Навигация

Такие глобальные навигационные спутниковые системы, как ГЛОНАСС и GPS, позволяют достаточно точно определять координаты, но сигнал, приходящий со спутника, очень слаб. Его можно заглушить помехами, а можно подменить, передав ложные сигналы, из-за которых приёмник определит неверные координаты. Для беспилотника это означает риск потерять надёжный ориентир даже тогда, когда сам канал управления продолжает работать.

Важно, что потеря каждой нити влечёт за собой разные последствия. Если пропадает видеопоток, оператор может лишиться возможности видеть происходящее с борта, даже когда команды продолжают доходить до аппарата. Если же нарушается канал управления, дальнейшее поведение зависит от заложенных алгоритмов. Одна машина может продолжить полёт по заданному маршруту, другая – перейти в предусмотренный аварийный режим. Если исчезает спутниковый сигнал, беспилотник не обязательно сразу теряет способность ориентироваться. Инерциальные датчики могут продолжать оценивать движение, хотя погрешность со временем накапливается. Поэтому результат радиоэлектронного воздействия зависит не только от силы помех, но и от того, как устроен сам комплекс и какие резервные возможности предусмотрены его разработчиками.

Проблема стала настолько значимой, что её рассматривают не только в контексте военной техники. 21 сентября 2026 на заседании Учёного совета Института проблем управления РАН состоялся научный доклад «Направления и перспективы развития в области навигации и управления движением». Один из его авторов, доктор технических наук Евгений Каршаков, представил классификацию навигационных систем и сравнил их по точности, автономности, надёжности и доступности. Среди актуальных задач исследователи выделили повышение надёжности спутниковой навигации в условиях помех, а среди перспективных направлений – интеграцию данных из нескольких источников.

Это важный акцент. У навигации нет одного универсального решения. Разные системы по-разному определяют положение и по-разному зависят от внешних сигналов. Одни измеряют движение с помощью инерциальных датчиков, другие используют радиосигналы. Третьи ориентируются по физическим полям или особенностям окружающей местности. Поэтому одно из перспективных направлений – объединение нескольких методов, чтобы слабости одного компенсировались возможностями другого.

Например, аппарат может ориентироваться по рельефу, сопоставляя наблюдаемую местность с заранее подготовленной картой. Другой подход – SLAM, то есть одновременная локализация и построение карты. Используя данные лидара (лазерного сканирования пространства) или стереокамеры, система оценивает собственное положение и одновременно формирует представление об окружающем пространстве.

Есть и навигация по оптическому потоку. Идея проста. Если сравнивать последовательные кадры, снятые бортовой камерой, можно заметить, как смещаются детали окружающего мира, и по этому движению оценить перемещение аппарата. Такой подход лежит в основе оптической одометрии. Однако изображение не всегда позволяет получить абсолютные координаты, поэтому на практике данные камеры объединяют с измерениями других датчиков.

Все эти методы отвечают на один фундаментальный вопрос, который стоял и перед создателями туполевских разведчиков. Как определить, где ты находишься, если внешний источник больше не сообщает тебе координаты? Когда-то ориентиром могли служить звёзды. Сегодня им могут стать рельеф, изображения поверхности, показания инерциальных датчиков или параметры магнитного и гравитационного полей. Меняются инструменты, но сама задача остаётся.

За этими решениями стоят вполне академические области знания: теория сигналов и радиофизика, волоконная оптика, математика навигационных фильтров, компьютерное зрение. Не менее важна задача объединения данных. Речь идёт о разработке алгоритмов, которые смогут сопоставлять измерения разных датчиков, учитывать их погрешности и формировать согласованную оценку положения и движения аппарата. Именно развитие моделей, методов обработки информации и технических средств в ИПУ РАН называют одним из ключевых путей повышения точности навигации.

Круг замыкается. В 1930-х годах телетанк при потере радиосвязи мог лишиться управления. В 1960-х годах туполевский «Ястреб» почти весь полёт выполнял по заранее заданной программе, полагаясь на бортовую автоматику и навигационные приборы. В 2010-х годах лёгкие разведывательные беспилотники вновь сделали особенно заметной роль радиоканала. Он позволял оператору получать данные и взаимодействовать с аппаратом, хотя сам полёт уже мог быть автоматизирован.

Сегодня одни разработчики ищут способы научить машину увереннее ориентироваться по местности и показаниям бортовых датчиков, чтобы снизить зависимость от спутниковых сигналов. Другие заменяют уязвимый радиоканал оптоволокном. Это разные ответы на разные технические задачи, и ни один из них не решает всех проблем сразу.

История беспилотной авиации не просто прошла путь от дистанционного управления к полной автономности. Это поиск равновесия между возможностями машины и возможностями человека влиять на её действия. В одном случае нужно сохранить надёжный канал связи. В другом – научить аппарат продолжать работу, когда часть внешних сигналов исчезает. А чаще всего приходится решать обе задачи одновременно.

Эстафета

Если смотреть на людей и инженерные коллективы, между Алексеем Туполевым и сегодняшними разработчиками можно увидеть эстафету. Не прямую преемственность между одним конструкторским бюро и другим, а передачу инженерного опыта и вопросов, на которые каждое поколение отвечает по-своему.

Туполев работал в большом конструкторском бюро, где создание новой авиационной системы требовало многих лет. Разведчик Ту-123 «Ястреб» приняли на вооружение в 1964 году, а Ту-141 «Стриж» – в 1979-м. Если отсчитывать от начала работ над «Ястребом» в 1960 году до появления «Стрижа» в войсках, получится ровно девятнадцать лет. Это не срок разработки одного аппарата, а расстояние между разными поколениями техники. Речь идёт о времени, за которое менялись конструкции, оборудование и представления о возможностях беспилотной авиации.

Сегодня темп может быть совсем другим. В интервью «Деловому Петербургу» генеральный директор новгородского научно-производственного центра «Ушкуйник» Алексей Чадаев объяснял, как шла работа над беспилотником «Князь Вандал Новгородский». Журналист представил его прежде всего как политолога, но в этом разговоре особенно интересен именно рассказ о поиске технического решения.

По словам Чадаева, сначала разработчики рассматривали полностью автономные системы. Однако для сложной обработки данных на борту нужны вычислительные мощности, а значит, и производительный процессор, дополнительное питание и охлаждение. Всё это увеличивает массу и усложняет конструкцию. Обсуждали и лазерное управление, но оно требует прямой видимости, ведь складки местности могут перекрыть луч. В итоге команда выбрала другое решение – передачу данных по оптоволокну.

По воспоминаниям Чадаева, аппарат удалось успешно запустить в полёт 23 июня 2024 года. Первое боевое применение первоначально планировали на осень, но обстоятельства заставили изменить сроки. Так инженерная работа, которая ещё недавно была поиском и проверкой решения, быстро перешла к практическому применению.

История «Ушкуйника» примечательна не только скоростью. Он устроен иначе, чем классическое конструкторское бюро. По словам Чадаева, вокруг центра объединились более сорока компаний и разных команд, начиная от вузов и крупных предприятий до лаборатории небольших разработчиков. Центр выступает интегратором. Он помогает соединить разные компетенции и довести отдельные идеи до готового изделия. Это позволяет объединять специалистов, которые работают над разными частями одной задачи.

Перед нами другая модель организации разработки. В большом КБ многие процессы сосредоточены внутри единой структуры. В распределённой сети отдельные команды могут сохранять самостоятельность, но при необходимости собираются вокруг общей инженерной задачи. Скорость появляется не просто потому, что люди работают быстрее. Меняется способ взаимодействия между ними, обмен опытом и объединение результатов.

У этой модели есть свои сложности. Быстрое создание прототипа ещё не означает, что все свойства проверены, а его производство можно без ограничений масштабировать. Испытания, надёжность, качество комплектующих и подготовка специалистов никуда не исчезают. Но сокращается расстояние между возникшей идеей, её проверкой и новым вариантом конструкции.

Эстафета продолжается и в университетах. Алексей Туполев поступил в конструкторское бюро отца в 1942 году, а в 1949 году окончил Московский авиационный институт. Его путь соединял практическую работу и инженерное образование. Сегодня эта связь приобретает новые формы.

Санкт-петербургский политехнический университет Петра Великого сотрудничает со Специальным технологическим центром – разработчиком «Орлана». На базе университета действует лаборатория «СТЦ-Политех», где студенты знакомятся с разработками в области компьютерного зрения, оптико-электронных систем и беспилотной авиации. В мае 2026 года Политех также вошёл в федеральную сеть межрегиональных центров подготовки специалистов для беспилотных авиационных систем.

Здесь учатся не только управлять готовым аппаратом. Студенты могут знакомиться с технологиями, из которых складывается беспилотный комплекс. Это средства наблюдения, программное обеспечение, радиоэлектроника и навигация. Именно на стыке этих дисциплин возникают решения, которые невозможно свести к одной удачной детали или одной инженерной догадке.

Поэтому роль науки в этой истории не сводится к открытию, сделанному одним выдающимся человеком. Она еще и в том, чтобы знания накапливались, передавались и превращались в новые инженерные возможности. От большого конструкторского бюро до сети небольших команд, от университетской лаборатории до производства. Каждая следующая группа специалистов начинает не с пустого места. И это очень важно.

Техника меняется, сроки разработки сокращаются, способы организации работы становятся другими. Но связь поколений остаётся. Это умение понять задачу, проверить идею и найти решение там, где старые методы больше не работают. Эстафета продолжается не потому, что машины становятся одинаковыми, а потому, что каждый новый разработчик получает возможность ответить на вопрос, который предыдущему поколению ещё не удавалось решить.

Что дальше

Предсказывать развитие этой области – дело неблагодарное. Технологии меняются быстрее, чем успевают выходить обстоятельные обзоры. Но по открытым источникам уже видны направления, в которых активно ведётся работа.

Первое – навигация, которая меньше зависит от спутниковых сигналов. Второе – производственная инфраструктура. Федеральный центр беспилотных авиационных систем начал работу в индустриальном парке «Руднёво» в 2023 году. В том же году там открылся центр коллективного пользования, где разработчики получили доступ к оборудованию для изготовления компонентов и выполнения опытно-конструкторских работ. В Новгородской области для резидентов «Ушкуйника» также развивают производственную инфраструктуру. На создание и оснащение центра коллективного пользования регион получил федеральное финансирование.

Третье направление – подготовка специалистов, способных соединять научные знания с инженерной практикой. Четвёртое – применение найденных решений в другой среде. В сентябре 2025 года «Ушкуйник» представил морской безэкипажный катер с управлением по оптоволокну. Решение, получившее известность благодаря воздушным беспилотникам, начали применять и на воде.

Эти примеры показывают направление развития, но не позволяют предсказать, чем оно закончится. Технологии продолжают меняться, и ни одно из найденных решений не снимает всех проблем разом. Навигационная система должна работать даже при потере спутникового сигнала, канал связи – сохранять надёжность в сложных условиях, а производственная инфраструктура – обеспечивать путь от идеи до готового изделия. За каждым из этих направлений стоят научные задачи, инженерные коллективы и подготовка новых специалистов.

Поэтому вернемся к архивным папкам, с которых начинался рассказ. Инженеры XXI века открывают чертежи и расчёты советских учёных не из ностальгии и не ради поиска готовых решений. Они ищут в старых документах идеи, опыт и вопросы, которые остаются важными и для новых поколений техники.

От телетанков до «Стрижа» и современных беспилотников разработчики решали одну из главных задач этой истории: как сделать машину настолько автономной, чтобы связь не оставалась её единственной опорой. Ответы с годами меняются. Вопрос остаётся прежним. И пока он остаётся открытым, его решает наука.